罹患失智症的人口逐年攀升，有研究指出，到2050年，世界上將會有1.5億人患有失智症，而失智症又可以分為四種類別，其中阿茲海默症 (AD) 則占了一半以上的比例。過去，科學家們致力於找到治療失智症的藥物。但最終發現已經形成失智症狀，要緩解或改善有其難度。所以許多研究改著重在未發病前的預測與預防，因此哪些因子將會惡化或提早造成失智症，及有否在未發病前可進行改善或治療極其重要。本摘要整理陽明交通大學睡眠研究中心近期於 ”睡眠、自律神經功能以及AD關係” 一系列的基礎科學硏究，希望能提供臨床治療或改善AD的建議。本系列研究都是利用本中心過去已建立的 (可連續6或24小時自由活動) 小鼠用無線睡眠多功能生理記錄及分析系統，量測已知AD發病時程的APP/PS1的AD基因轉殖小鼠，先確認此小鼠在發病前跟人類AD發展病生理是否類似，再進一步探討其可能造成惡化及改善因子。特別針對以下幾個問題來探討，在發病前此APP/PS1小鼠 (1) 是否已呈現自律神經失調及睡眠缺陷等問題，且此時的自律神經失調及/或睡眠缺陷的參數與大腦皮質AD病理特徵類澱粉蛋白β (amyloid-β, Abeta) 表現量或認知行為是否有關。(2) 是否如人類一樣具性別差異、女性因停經而更加劇、雌激素補充可改善的情況。另人類中年後常見的 (3) 睡眠呼吸中止症 (SA) 是否會惡化此現象。並確認臨床進行治療AD患者 (4) 常用的睡眠改善治療之鎮靜安眠藥物或高頻物理性光刺激可否促進睡眠，若此，是否可降低亦或增加APP/PS1小鼠之後Aβ表現量及/或改變認知行為缺陷情況。研究方法：(1) 使用APP/PS1的基因轉殖公鼠與其野生型 (wild type, WT) 公鼠，於16週齡時手術植入電極，於18-19週齡記錄一次連續11小時生理訊號。(2) APP/PS1與其WT公鼠與母鼠，於16週齡時進行女性停經模式去卵巢或假手術，及補充雌激素或其溶劑，且進行電極植入手術，於第18-19週齡記錄一次連續24小時的生理訊號。(3) APP/PS1母鼠於16週進行卵巢切除或假手術且進行電極植入手術，第18週齡時紀錄一次連續24小時的生理訊號，接著開始SA動物模式間歇缺氧 (IH) 介入，並同時進行生理訊號紀錄。(4) 18週APP/PS1小鼠及WT小鼠，分別每天餵以2 mg/kg Lorazepam、7.5 mg/kg Zolpidem以及溶劑控制組為期兩週；另透過每天給予一小時特定頻率光刺激兩週，並每週記錄一次連續24小時之生理訊號。上面所有實驗結束後，接著進行物體辨識測驗與水迷宮測驗檢測其短期工作和長期空間記憶，最後將其犧牲取腦組織檢測發炎反應與Aβ表現量。 結果及結論：(1) 與WT公鼠相比，APP/PS1公鼠在物體辨識及空間學習記憶這兩種認知功能尚未出現問題前，就已經有睡眠及自律神經功能缺陷發生，且深度睡眠腦波EEG delta波較低，此EEG delta變化與其空間記憶的認知行為表現具正相關。(2) 與APP/PS1公鼠相比，APP/PS1母鼠Aβ42表現量較多，且睡眠品質較差，顯示性別因子在AD病程中潛在的角色。另外去卵巢手術會使母鼠出現自律神經功能失調，且當AD基因與去卵巢兩項因子同時介入會使母鼠產生睡眠片斷化，說明有AD風險的女性在停經後，更有可能出現睡眠片斷化的困擾。(3) IH介入對APP/PS1小鼠生理、認知功能以及AD的病程都會造成影響，而外加停經這因子扮演重要的角色。證實SA可能在女性老化面臨更年期的過程當中，扮演著對AD病程發展的惡化角色。(4) 與溶劑控制組相比，餵以安眠藥兩週之APP/PS1小鼠有睡眠片斷化及睡眠品質下降問題，且自律神經失調更為嚴重，以及腦中Aβ42的表現量增加，這些皆可能進而加速或加重長期記憶衰退的發生。另外在一天特定時間中給予特定頻率光刺激持續三週，在介入過程中發現睡眠品質與認知功能障礙皆有改善的現象，腦中Aβ42表現量亦明顯降低。
以上各組結果揭露，希冀能作為AD發病前在臨床上改善、治療及用藥上的重要參考。